Способ определения места повреждения изоляции кабеля Советский патент 1986 года по МПК G01R31/08 

Изобретение относится к области электроизмерительной техники и может быть использовано для определения участка повреждения -изоляции кабелей линий связи и электропередач.

Цель изобретения - повышение достоверности определения места повреждения путем опреде-пения координат поврежденного, участка.

На фиг. 1 и фиг. 2 изображено уст IpoftcTBO, реализующее предлагаемый способ, где Е,-Е4 - источники ЭДС с внутренним сопротивлением г ;

R - эквивалентное шумовое сопроttJ9

тивление;

R,, RI сопротивления первой и :1торой жил кабеля;

- Ч;

R ,, RJ и R,, RiJ - сопротивления частей первой и второй жил кабеля до поврежденного участка АВСД;

1|, Ij - расстояния от концов кабеля до поврежденного участка АВСД; .1 - длина кабеля; .

1д - длина поврежденного участка кабеля АВСД;

RJJ, Ког сопротивления нагрузок, подключаемые с двух сторон кабеля;

И - П4 переключатели;

1 - т-рансформатор (датчик шумов) . 2 - предварительньй малошумяпщй усилитель;

3 - регулируемый усилитель; . Л - квадратичный детектор;

5 - индикатор.

В случае распределенного дефекта (Кабеля между поврежденными участками жил образуется эквивалентное шумовое сопротивление R,. Благодаря этому, при поочередном подключении сопротив лёний B. к Rц нaгpyзoк, а также последовательно соединенньгх с ними источников E,j и Е, на этих сопротивле :Ниях, максимальная мопцюсть шумов выделяется в том случае, когда

выражение .-R

(2) записывают в виде

iitikHRLtRj) , HII

(А)

Из выражения (4) следует, что в cjry-- чае(протяженного дефекта кабеля ои

608812

.ределить координаты 1,

to

и 1 поврежденного участка невозможно. Если теперь с помощью переключателей П1-П4 подключить к одному концу кабеля йс5 точник Е,, а к другоьгу - Ej, то изменяется ЭДС,, например, источника Е , можно добиться такого состояния схемы, когда ток, проходящий через сопротивление Rjjjg от источника Е , компенсируется током, проходящим через него от источника Е. В результате ток через сопротивление Кщ, будет равен нулю, а значит и шумы в измерительной схеме - г-шнимальны. Это воз15 можно в том случае, когда напряжение, создаваемое на сопротивлении вым источником в предположении Е 0, равно напряжению, создаваемому на этом же сопротивлении вторым источником в предположении Е, О, т.е. и, и, . (5) I,R..; и.

20

. 2 ,

I, - ток в неразветвленной части

где и, I,R,,

м

25

цепи первого источника в предположе 1ин Е 0:

R;

+ R ; + г + R,,

,g ток в неразветвленной части 3t цепи второго источника в предположении Е, 0:

ствующих величин, находят I . „

Е, Ё7

R. + R.

R + EI +

(6)

+ r

7. ii 2 - 1

Выбирая источники Е( и Е с малым внутренним сопротивлением г - О и, кроме того, учитьтая выражение (3), пonyчf ют

5i - it . (7} w т bj 1

Решая совместно выражения (5) и (7) находят расстояния от концов ка- беля до поврежденного участка жил

кабеля АВСД

(RMI - RH)

1,

Е,

5

(R, + R,)(l- |1)

(RM(: Rte) 1

VE7

Ё2

т.е. значения координат.

1,

(К,

+ R,)(el-l)

(8)

(9)

3

Кроме того по найденным значениям координат поврежденного участка кабеля определяют его длину

26

1.

- 1, - Ц

-tJ-il

(R + R)(E - §2)

f5

Устройство, реализующее предлагаемый способ, работает следующим обра- ,Q зом,

К обоим концам исследуемых жил кабеля поочередно, с помощью переключателей ni - П4, подключаются последовательно соединенные переменное сопротивление R, нагрузки и источник Е ЭДС,, а также переменное сопротивление Ец2нагрузки .и источник Е ЭДС. В каждом случае с помощью этих источников между жилами создается максимально возможное напряжение. Возникающие в цепи флуктуации тока, за счет наличия на участке повреждения сопротивления Р.. вызывают флуктуанимальных показаний шадикатора 5, ис пользуя возможность регулировки коэффициента усиления усилителя 3. Измеряют значения ЭДС источников и Е, соответствующих минимальным по казаниям индикатора 5, и, учитывая известнью значения R , R,, 1 по формулам (8) и (9) определяют координаты поврежденного участка.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет определить не. только место повреждения изоляции кабеля, но и координаты поврежденного участка, что приводит к сокращешпо затрат на устранение возникшего дефекта.

20

.Формула изобретения

Способ определения места повреждения изоляции кабеля по авт.св. № 1167548, отличающийся тем, что, с целью повьшения достоверности определения места повреждения, дополнительно к противоположным

ции падения напряжения на переменном 5 концам жил кабеля подключают источсопротивлении Rj,, или нагрузки. Эти флуктуации (шумы) усиливаются предварительным малошумящим усилителем 2 и регулируемым усилителем 3 до величига), необходимой для нормальной работы квадратичного детекто- ра 4, и регистрируются с помощью ин- дикатора 5. Изменяя поочередно сопротивления R и R „ нагрузок добиваются показаний индикатора 5, соответствующих максимальной мощности шу- 5 ма на этих сопротивлениях и измеряют их величины. Затем с помощью переключателей П1 - П4 к одним концам исследуемых жил подключают источник Е| ЭДС, а к другим - источник Е. и ° последовательно соединенный с ним по- вьшающий трансформатор 1. Возникающие в цепи флуктуации тока с помощью трансформатора I преобразуются в флуктуации напряжения. После усиления в усилителях 2 и 3 и детектирования квадратичнь М детектором 4 эти флуктуации регистрируются с помощью индикатора 5. Изменяя значение ЭДС |

ник ЭДС с противоположной полярностью производят изменение значений ЭДС одного из источников при неизнвнном показании другого, фиксируют показа- 30 ния источников ЭДС, соответствующие минимуму низкочастотного шума между жилами кабеля, причем расстояния 1, 1.от концов кабеля до поврежденного, участка определяют как

I l5i.uII 5jiLll.L : (R, R) С1- |М fcj

1 lRjii RHi)iL

(R, Ri)()

45

где R

ш

50

,, RJ - сопротивления жил кабеля; . . , значения сопротивлений нагрузок, соответствующие максимальной мощности низкочастотного шума;

значения источников ЭДС, соответствующие минимальной мощности низкочастотного шума; 1 - длина кабеля.

Н2

ЕЯ

например, источника Е, при неизменной ЭДС источника Ef добиваются миf5

,Q

08814

нимальных показаний шадикатора 5, используя возможность регулировки коэффициента усиления усилителя 3. Измеряют значения ЭДС источников и Е, соответствующих минимальным показаниям индикатора 5, и, учитывая известнью значения R , R,, 1 по формулам (8) и (9) определяют координаты поврежденного участка.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет определить не. только место повреждения изоляции кабеля, но и координаты поврежденного участка, что приводит к сокращешпо затрат на устранение возникшего дефекта.

.Формула изобретения

Способ определения места повреждения изоляции кабеля по авт.св. № 1167548, отличающийся тем, что, с целью повьшения достоверности определения места повреждения, дополнительно к противоположным

концам жил кабеля подключают источ

ник ЭДС с противоположной полярностью, производят изменение значений ЭДС одного из источников при неизнвнном показании другого, фиксируют показа- ния источников ЭДС, соответствующие минимуму низкочастотного шума между жилами кабеля, причем расстояния 1, 1.от концов кабеля до поврежденного, участка определяют как

I l5i.uII 5jiLll.L : (R, R) С1- |М fcj

1 lRjii RHi)iL

(R, Ri)()

где R

ш

,, RJ - сопротивления жил кабеля; . . , значения сопротивлений нагрузок, соответствующие максимальной мощности низкочастотного шума;

значения источников ЭДС, соответствующие минимальной мощности низкочастотного шума; 1 - длина кабеля.

Н2

ЕЯ

a

4/

Фиг. 2

Изобретение относится к области электроизмерительной техники. Может быть использовано для определения участка повреждения изоляции кабелей линии связи и электропередач. Является дополнительным к авт.св. СССР ff 1167548. Целью изобретения является повьшение достоверности определения MecTg повреждения путем определения координат поврежденного участка. Цель достигается дополнительным подключением источников ЭДС к противоположным концам жил кабеля с противоположной полярностью. Затем при постоянном ЭДС одного из источников изменяют значение ЭДС другого и ф11ксиру-. ют показания источников ЭДС, соответ- ствуюпще минимуму низкочастотного шума между жилами кабеля. Расстояния от концов кабеля до поврежденного участка определяют по формулам с использованием известных значений сопротивлений жил кабеля, сопротивлений нагрузок при максимальной мощности низкочастотного шума, ЭДС при минимальном низкочастотном шуме. Устройство, реапиз5П{нцее способ, содержит источники ЭДС Е -Е с внутренним сопротивлением г, экв1шалентное шумовое српрот1шление К,щ, сопротивления жип кабеля R,- и R, сопротивления частей жил кабеля до поврежденного участка АВСД, R/, Rj, R R, сопротивления нагрузок R и R , переключатели П|-П4. 2 ил. § (Л с м